Question

9．化学风化是地壳表面岩石和矿物在大气和水的作用下发生的化学成分和矿物组成的变化，形成土壤和次生岩石的过程，主要有：
（1）溶解作用：岩石中的碳酸钙溶解于含有CO₂的水中，该过程在低温下溶解较快的原因是低温下，水中二氧化碳浓度大，反应速率加快；
（2）水解作用：岩石中的硅酸盐可发生水解使矿物风化，如正长石[KAlSi₃O₈]在湿热气候条件下，水解形成高岭石[Al₂Si₂O₅（OH）_x]，同时形成H₄SiO₄及另一种含钾化合物，则x=4，含钾化合物的化学式：KHCO₃；
（3）氧化作用：岩石中的硫化物易被氧化．如黄铁矿[FeS₂]在潮湿空气中氧化形成褐铁矿[Fe₂O₃•nH₂O]和H₂SO₄，写出化学方程式：4FeS₂+15O₂+（8+n）H₂O=2Fe₂O₃•nH₂O+8H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）发生反应：CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，水中二氧化碳浓度越大，反应速率越快；
（2）根据化合价代数和为0计算x的值；
KAlSi₃O₈与H₂O和CO₂同时作用的过程，生成高岭土[Al₂Si₂O₅（OH）₄]，H₄SiO₄，此反应的离子方程式是：2KAlSi₃O₈+11H₂O+2CO₂=2K⁺+2HCO₃^-+4H₄SiO₄+Al₂Si₂O₅（OH）₄；
（3）由题目信息可知，FeS₂与氧气、水反应生成Fe₂O₃•nH₂O和H₂SO₄．

解答 解：（1）发生反应：CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，低温下，水中二氧化碳浓度大，反应速率加快，
故答案为：低温下，水中二氧化碳浓度大，反应速率加快；
（2）根据化合价代数和为0，则3×2+4×2+（-2）×5+（-1）×x=0，解得x=4；
KAlSi₃O₈与H₂O和CO₂同时作用的过程，生成高岭土[Al₂Si₂O₅（OH）₄]，H₄SiO₄，此反应的离子方程式是：2KAlSi₃O₈+11H₂O+2CO₂=2K⁺+2HCO₃^-+4H₄SiO₄+Al₂Si₂O₅（OH）₄，含钾化合物的化学式：KHCO₃，
故答案为：4；KHCO₃；
（3）由题目信息可知，FeS₂与氧气、水反应生成Fe₂O₃•nH₂O和H₂SO₄，反应方程式为：4FeS₂+15O₂+（8+n）H₂O=2Fe₂O₃•nH₂O+8H₂SO₄，
故答案为：4FeS₂+15O₂+（8+n）H₂O=2Fe₂O₃•nH₂O+8H₂SO₄．

点评 本题以岩石形成土壤为载体，考查化学反应速率影响因素、硅酸盐、化学方程式书写等，（2）为易错点、难点，是对学生综合能力的考查，难度中等．